DD250267A1

DD250267A1 - Anstroemboden fuer wirbelbetten mit eingetauchten waermeuebertragerflaechen

Info

Publication number: DD250267A1
Application number: DD28971486A
Authority: DD
Inventors: Bodo Wolf
Original assignee: Orgreb Inst Kraftwerke
Priority date: 1986-04-29
Filing date: 1986-04-29
Publication date: 1987-10-08
Also published as: DD250267B1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen, mit Duesenkoerpern bestueckten, Anstroemboden zur gleichmaessigen Verteilung des Wirbelmediums in Wirbelbetten mit eingetauchtem Waermeuebertrager. Ziel der Erfindung ist es, den Hilfsenergiebedarf bei Wirbelschichtanlagen zu senken und eine Verbesserung der Gleichmaessigkeit der Wirbelschicht zu erreichen. Diese Zielstellung wird erfindungsgemaess dadurch erreicht, indem die Flaeche zwischen Duesenkoerpern, die in ihrer Hoehe schluessig zu den Waermeuebertragerflaechen in der Wirbelschicht sind, gleich oder kleiner ist als der geringste freie Querschnitt zwischen den Waermeuebertragerflaechen in der Wirbelschicht. Der Boden kann eingesetzt werden in Anlagen zur Wirbelschichttrocknung, -vergasung und -verbrennung.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Anströmboden für Wirbelbetten mit eingetauchten Wärmeübertragerflächen zurWärmezu-oder -abführung in oder aus den Wirbelbetten wie sie eingesetzt werden zur Wirbelschichtfeuerung, -trocknung, -vergasung, -schwelung u.a.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Eine Grundvoraussetzung für das Erreichen einer stabilen Wirbelschicht ist deren gleichmäßige Anströmung durch das Wirbelmedium. Während in einigen Wirbelschichtvergasungsanlagen rostlose Vorrichtungen eingesetzt werden, haben sich in den Anlagen zur Wirbelschichtfeuerung und -trocknung Vorrichtungen mit Anströmboden, über denen sich die Wirbelschicht ausbildet, durchgesetzt. Diese Anströmboden benutzen Lochbleche, Düsenböden oder poröse Platten zur Sicherung des notwendigen Druckverlustes und damit der gleichmäßigen Durchströmung des Wirbelgutes mit dem Wirbelmedium. Im Wirbelbett bilden sich in Abhängigkeit von Einbauten wie Düsenkörper auf dem Düsenboden, Wärmeübertragerflächen, Halterungen und Strömungsleiteinrichtungen unterschiedliche Strömungs- und damit Wirbelgeschwindigkeiten aus. Bei einer Wirbelschichtanlage mit einem Düsenboden, der in der Höhe nicht schlüssig zu den Wärmeübertragerflächen angeordnet ist, ergeben sich unterschiedliche Strömungs-und damit Wirbelgeschwindigkeiten, die z.B. auf Höhe der Düsenkörper höher als im darüber befindlichen Freiraum zwischen Düsenboden und Wärmeübertragerfläche, aber niedriger als in Höhe der horizontalen Achsen eines mit Rohren bestückten Wärmeübertragers ist. Da aber in allen Ebenen mindestens die Wirbelschicht gesichert werden muß, bestimmen die Ebenen in der Wirbelschicht mit der geringsten Querschnittsveränderung durch Einbauten, z.B. ein Freiraum zwischen Düsenboden und Wärmeübertrager, den Mindestbedarf an Wirbelmedium, unabhängig davon, ob die daraus resultierende Wirbelgeschwindigkeit in anderen Ebenen gewünscht ist oder nicht.

Bei Wirbelschichtanlagen mit geschlossenem Kreislauf des Wirbelmediums wird der HiIfsenergiebedarf zur Überwindung des Druckverlustes des Kreislaufes, z. B. der Elektroenergiebedarf der Kreislaufgebläse, durch diesen Mindestbedarf an Wirbelmedium bestimmt.

Gemäß WP F 26 B/275066 wurde auch bereits vorgeschlagen, bei Wirbelschichttrocknungsanlagen die Wärmeübertragungselemente direkt etwa senkrecht auf den Anströmboden derart anzuordnen, daß dieser in einzelne Segmentscheiben unterteilt ist. Die Durchtrittsöffnungen für das Wirbelmedium sind dabei nur in den Bereichen der so gebildeten Segmentscheiben angeordnet. Diese Lösung hat zwar den Vorteil, daß der Freiraum zwischen Anströmboden und Wärmetauscher, der das Maximum an Wirbelmedium verbraucht, entfällt, aber der freie Querschnitt der gesamten Durchtrittsöffnungen im Anströmboden macht bei dieser Lösung auch nur maximal 8% vom freien Querschnitt des Wirbelbehälters aus, so daß Toträume entstehen, in welchen das Trockengut nicht aufgewirbelt wird. Die Folge davon ist, daß häufig Verklemmungen zwischen den einzelnen Plattenwärmeübertragern entstehen.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, den Hilfsenergiebedarf von Wirbelschichtanlagen mit eingetauchten Wärmeübertragern und Düsenböden zu senken bei gleichzeitiger Verbesserung der Gleichmäßigkeit der Wirbelschicht.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Wirbelbetten mit eingetauchten Wärmeübertragerflächen, insbesondere bei Wirbelschichttrocknungsanlagen, durch eine neuartige Gestaltung der Anströmboden und Durchtrittsöffnungeh in Abhängigkeit zu den Flächen der im Wirbelraum angeordneten WärmeübertragerToträume zu vermeiden und somit eine gleichmäßige Strömungsgeschwindigkeit über dem gesamten freien Querschnitt des Wirbelraumes zu ermöglichen. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Fläche zwischen den Düsenkörpern oder deren Schutzhülsen, die in ihrer Höhe schlüssig zu den Wärmeübertragerflächen in der Wirbelschicht sind, gleich oder kleiner ist als der geringste freie Querschnitt zwischen den Wärmeübertragungsflächen in der Wirbelschicht unmittelbar über dem Anströmboden.

Vorzugsweise besitzen der Anströmboden und die unteren Kanten der Wärmeübertrager ein gegenläufiges Gefälle, wobei die Länge der Düsenkörper oder deren Schutzhülsen nach Maßgabe der dadurch entstehenden, unterschiedlichen Abstände gestaltet sind. Die Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung bestehen darin, daß zwischen Anströmboden und Wärmeübertrager kein Freiraum besteht und durch die Bündigkeit der Schutzhülsen, deren Grundfläche insgesamt über 40% der Fläche der Wirbelschicht ausmacht, mit den Wärmeübertragern keine Toträume entstehen, so daß der Raum zwischen Anströmboden und Wärmeübertrager in der Wirbelschicht mit gleichbleibendem freiem Strömungsquerschnitt gestaltet ist.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird beschrieben am Beispiel einer mit einem Rohrheizregister und einem Anströmboden ausgestalteten Dampfwirbelschichttrocknungsanlage,derenfreierStrömungsquerschnittdesWirbelbettes 10 m² betragen soll. Anströmboden und Rohrschlangen des Heizregisters haben gegenläufiges Gefälle, so daß der Abstand zwischen Heizregister und Anströmboden im Zentrum 260mm und am Rand des Wirbelbettes 150 mm beträgt. Der geringste freie Strömungsquerschnitt im Bereich des Heizregisters beträgt 6 m².

Der Anströmboden ist mit 1 000, oben geschlossenen, zylindrischen Düsenkörpern bestückt, die über dem Anströmboden seitliche Bohrungen als Austrittsöffnungen für das Wirbelmedium haben. Erfindungsgemäß beträgt die Summe der Grundflächen der Düsenkörper mindestens 4m² und damit der Einzeldurchmesser 71,5mm und ihrer Höhe, die sich nach Maßgabe des jeweiligen Abstandes zwischen Anströmboden und unterer Kante des Heizregisters so gestaltet ist, daß immer eine Schlüssigkeit der Düsenkörper zum Heizregister gegeben ist, beträgt im Zentrum 260mm und am Rande des Bodens 150mm.

Claims

1. Anströmboden für Wirbelbetten mit eingetauchten Wärmeübertragerflächen, der mit zylindrischen Düsen bestückt ist, die oberhalb des Anströmbodens seitliche Durchbohrungen zur definierten

Verteilung des Wirbelmediums haben, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche zwischen den Düsenkörpern oder deren Schutzhülsen, die in ihrer Höhe schlüssig zu den Wärmeübertragerflächen in der Wirbelschicht sind, gleich oder kleiner ist als der geringste freie Querschnitt zwischen den Wärmeübertragerflächen in der Wirbelschicht unmittelbar über dem Anströmboden.

2. Anströmboden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anströmboden und die unteren Kanten der Wärmeübertrager ein gegenläufiges Gefälle besitzen, wobei die Länge der Du se η körper oder deren Schutzhülsen nach Maßgabe der dadurch entstehenden unterschiedlichen Abstände gestaltet sind.